หนูนาท้องทุ่งสามารถหาคู่ได้โดยไม่ต้องใช้ ‘ฮอร์โมนออกซิโตซิน’

คิดว่าฮอร์โมนนี้มีความสำคัญต่อการสร้างพันธะทางสังคมระหว่างสัตว์

ทุ่งหญ้าทุ่งหญ้าได้รับการประกาศมานานแล้วว่าเป็นต้นแบบของการมีคู่สมรสคนเดียว ตอนนี้ การศึกษาชี้ให้เห็นว่า “ฮอร์โมนแห่งความรัก” ครั้งหนึ่งเคยคิดว่าจำเป็นสำหรับความสัมพันธ์ของพวกเขา – ออกซิโทซิน – อาจไม่จำเป็นอีกต่อไป

Devanand Manoli นักชีววิทยาแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานฟรานซิสโก กล่าวว่า ความสนใจในชีวิตโรแมนติกของท้องทุ่ง (Microtus ochrogaster) เกิดขึ้นครั้งแรกเมื่อกว่า 40 ปีที่แล้ว นักชีววิทยาที่พยายามจับตัวหนูพุกเพื่อศึกษามักจะจับได้ครั้งละสองตัว เพราะ “สิ่งที่พวกเขาพบคือคู่ตัวผู้กับตัวเมีย” เขากล่าว ไม่เหมือนกับสัตว์ฟันแทะตัวอื่นๆ ที่มีคู่หูมากมาย กลับกลายเป็นว่าท้องนาท้องทุ่ง ผสมพันธุ์ตลอดชีวิต

หนูนาทุ่งหญ้าที่มีพันธะคู่ชอบอยู่เป็นเพื่อนของกันและกันมากกว่าคนแปลกหน้า และชอบที่จะเบียดเสียดกันทั้งในป่าและในห้องแล็บ เนื่องจากสปีชีส์อื่น ๆ ไม่มีพฤติกรรมทางสังคมที่ซับซ้อนเหมือนท้องทุ่งในทุ่งหญ้า พวกมันเป็นระบบสัตว์ที่ได้รับความนิยมในการศึกษาว่าพฤติกรรมทางสังคมมีวิวัฒนาการอย่างไร

การวิจัยในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมาเกี่ยวข้องกับฮอร์โมนบางตัวในสมองซึ่งมีความสำคัญต่อพฤติกรรมท้องนาที่เหมาะสม โดยเฉพาะอย่างยิ่งออกซิโทซินซึ่งมีความสำคัญต่อพฤติกรรมทางสังคมของมนุษย์และสัตว์อื่น ๆ

Manoli และเพื่อนร่วมงานคิดว่าตัวรับ oxytocin ซึ่งเป็นโปรตีนที่ตรวจจับและทำปฏิกิริยากับ oxytocin จะเป็นเป้าหมายการทดสอบที่สมบูรณ์แบบสำหรับวิธีการทางพันธุวิศวกรรมแบบใหม่ที่ใช้เทคโนโลยี CRISPR ซึ่งใช้โมเลกุลจากแบคทีเรียเพื่อเลือกปิดยีน นักวิจัยใช้เทคนิคนี้กับตัวอ่อนของท้องนาเพื่อสร้างสัตว์ที่เกิดมาโดยไม่มีตัวรับออกซิโตซิน ทีมงานคิดว่าหนูไม่สามารถสร้างพันธะคู่ได้ เช่นเดียวกับหนูพุกในการทดลองที่ผ่านมา ซึ่งฤทธิ์ของออกซิโตซินถูกขัดขวางด้วยยา

Manoli กล่าวว่านักวิจัยมี “ความประหลาดใจอย่างมาก” โวลสามารถสร้างพันธะคู่ได้แม้ไม่มีออกซิโทซิน ทีมงานรายงานเมื่อวันที่ 15 มีนาคม เซลล์ประสาท

Larry Young นักชีววิทยาจาก Emory University ในแอตแลนตากล่าวว่า “ฉันรู้สึกประหลาดใจมากกับผลลัพธ์ของพวกเขา” ผู้ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษานี้แต่ได้ศึกษาออกซิโทซินในท้องนาท้องทุ่งมานานหลายทศวรรษกล่าว

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการศึกษาใหม่กับการศึกษาในอดีตที่ใช้ยาเพื่อสกัดกั้นออกซิโทซินคือเวลาที่กิจกรรมของฮอร์โมนถูกปิด เมื่อใช้ยาเสพติด หนูพุกจะโตเต็มวัยและได้สัมผัสกับออกซิโทซินในสมองก่อนที่จะหยุดทำงาน ด้วย CRISPR “สัตว์เหล่านี้เกิดมาไม่เคยมีการส่งสัญญาณออกซิโทซินในสมอง” Young กล่าว ซึ่งกลุ่มวิจัยของเขาเพิ่งจำลองการทดลองของ Manoli และพบผลลัพธ์เดียวกัน

Young กล่าวว่า อาจเป็นไปได้ว่าพันธะคู่นั้นถูกควบคุมโดยวงจรสมองที่โดยทั่วไปจะขึ้นอยู่กับออกซิโทซินผ่านการสัมผัสกับมันในระหว่างการพัฒนา เหมือนกับการแสดงซิมโฟนีที่ได้รับการฝึกฝนโดยวาทยกร ถอดคอนดักเตอร์ออกทันทีและซิมโฟนีจะฟังดูไม่ลงรอยกัน ในขณะที่วงดนตรีแจ๊สที่ไม่เคยฝึกซ้อมกับคอนดักเตอร์ก็ทำได้ดีหากไม่มีคอนดักเตอร์

Manoli ยอมรับว่าจังหวะของเทคนิคมีความสำคัญ เขากล่าวว่าเหตุผลรองสำหรับความเหลื่อมล้ำ อาจเป็นเพราะยามักมีผลนอกเป้าหมาย เช่น สารเคมีที่ใช้ขัดขวางออกซิโทซินอาจทำสิ่งอื่นในสมองของหนูพุกเพื่อส่งผลต่อพันธะคู่ แต่หนุ่มไม่เห็นด้วย “ผมไม่เชื่ออย่างนั้น” เขากล่าว “ [ยา] ที่ผู้คนใช้นั้นมีการคัดเลือกมาก” ไม่แม้แต่จะจับกับตัวรับของวาโซเพรสซินซึ่งเป็นญาติโมเลกุลที่ใกล้เคียงที่สุดของออกซิโทซิน

ผลลัพธ์นี้หมายความว่างานหลายทศวรรษที่ผ่านมาเกี่ยวกับการผูกมัดคู่ได้ยุติลงหรือไม่? ไม่เชิง

“มันแสดงให้เราเห็นว่านี่เป็นคำถามที่ซับซ้อนกว่านั้นมาก” Manoli กล่าว “การจัดการทางเภสัชวิทยา … แนะนำว่า [ออกซิโทซิน] มีบทบาทสำคัญ คำถามคือบทบาทนั้นคืออะไร”

ผลลัพธ์ใหม่ที่ดูน่าตกใจนั้นสมเหตุสมผลถ้าคุณมองภาพรวม Manoli กล่าว ความสามารถของหนูพุกในการจับคู่พันธะนั้น “สำคัญมากต่อการอยู่รอดของสายพันธุ์” เขากล่าว “จากมุมมองทางพันธุศาสตร์ อาจทำให้รู้สึกว่าไม่มีจุดล้มเหลวแม้แต่จุดเดียว”

กลุ่มนี้หวังที่จะดูว่าฮอร์โมนอื่น ๆ เช่น vasopressin มีอิทธิพลต่อพันธะคู่โดยใช้เทคนิคทางพันธุกรรมที่ค่อนข้างใหม่นี้อย่างไร พวกเขากำลังดูพฤติกรรมของหนูพุกอย่างใกล้ชิดมากขึ้นเพื่อให้แน่ใจว่าการแก้ไขยีน CRISPR จะไม่เปลี่ยนแปลงในลักษณะที่พวกเขายังไม่สังเกตเห็น

ในเกมท้องทุ่ง “ความรัก” ดูเหมือนว่าเรายังคงพยายามทำความเข้าใจกับผู้เล่นทุกคน

หนูทุกกตัวผู้ที่ขี้ลืมมักจะหลงทางจากคู่ของมัน

การศึกษาแสดงให้เห็นความเชื่อมโยงระหว่างโมเลกุลของสมอง ความจำ และความสำส่อน

การศึกษาใหม่ชี้ว่าความจำไม่ดีอาจทำให้ท้องทุ่งตัวผู้ที่มีคู่สมรสคนเดียวหลงทางได้

หนูนาท้องทุ่งตัวผู้ที่มีระดับโมเลกุลต่ำในส่วนของสมองที่เกี่ยวข้องกับความจำเชิงพื้นที่จะเดินเตร็ดเตร่มากขึ้นและพบตัวเมีย (และอาจเป็นคู่ครองด้วย) มากกว่าตัวผู้ตัวอื่นๆ นักวิจัยรายงานเมื่อวันที่ 11 ธันวาคมในวารสาร Science โมเลกุลซึ่งเป็นตัวรับที่อยู่บนพื้นผิวของเซลล์สมองและเปลี่ยนแปลงการทำงานของเซลล์เมื่อจับกับฮอร์โมนวาโซเพรสซิน ก่อนหน้านี้มีความเกี่ยวข้องกับพฤติกรรมทางสังคมในท้องนา และดูเหมือนจะมีส่วนในการหลงลืมท้องนาของเพศชาย ระดับตัวรับที่ต่ำซึ่งเรียกว่า V1aR อาจกระตุ้นให้ท้องนาตัวผู้สำส่อนมากขึ้น นักวิทยาศาสตร์ซึ่งเชื่อมโยงระดับ V1aR ที่ต่ำกว่ากับยีนสำหรับตัวรับ

ทุ่งหญ้าทุ่งหญ้าเป็นหนึ่งในสัตว์น้อยกว่า 5 เปอร์เซ็นต์ที่ใช้ชีวิตแบบคู่สมรสคนเดียว แต่ความสัมพันธ์แบบผัวเดียวเมียเดียวที่ “ซื่อสัตย์” สำหรับหนูตัวผู้หมายถึงการทำรังกับผู้หญิงหนึ่งคนและปกป้องเธอในขณะที่ยังคงก้าวออกไปในบางโอกาส

สตีฟ เฟลป์ส นักประสาทวิทยาด้านวิวัฒนาการและเพื่อนร่วมงานได้ติดตามท้องทุ่งท้องทุ่ง (Microtus ochrogaster) หนูพุกตัวผู้ที่มีรังบ้านขนาดใหญ่จะออกจากรังบ่อยกว่าและพบกับตัวเมียหลายตัวมากกว่า ผู้ที่มีช่วงตัวที่เล็กจะอยู่ใกล้บ้านมากขึ้นและทิ้งคู่นอนหญิงน้อยลง

Larry Young นักประสาทวิทยาแห่งมหาวิทยาลัย Emory ในแอตแลนตา ผู้ไม่เกี่ยวข้องกับการศึกษากล่าวว่า “นี่เป็นเรื่องราวเกี่ยวกับความเหมาะสมเชิงวิวัฒนาการภายในสภาพแวดล้อมและการมีกลยุทธ์ทางเลือก”

พฤติกรรมสำส่อนของหนูพุกในป่าอาจเชื่อมโยงกับความจำเชิงพื้นที่ที่ไม่ดีของพวกมัน ซึ่งอาจทำให้มันยากสำหรับหนูพุกตัวผู้ที่จะจำได้ว่ารังของพวกมันอยู่ที่ไหนและตำแหน่งของการต่อสู้กับตัวผู้ตัวอื่นๆ นักวิจัยคิดว่า ในห้องทดลอง พฤติกรรมภาคสนามของท้องนาเชื่อมโยงกับระดับที่แตกต่างกันของตัวรับฮอร์โมน V1aR ในพื้นที่สมองที่เกี่ยวข้องกับหน่วยความจำเชิงพื้นที่ ทีมงานได้วัดปริมาณ V1aR ที่มีอยู่มากมาย และพบว่าผู้ชายที่มี V1aR ลดลงนั้นเป็นคนที่เที่ยวเตร่มากกว่าและพบผู้หญิงมากกว่า ผู้ชายที่มีระดับ V1aR สูงกว่าและเห็นได้ชัดว่ามีความจำดีกว่า เป็นสัตว์ประจำบ้านและไม่ได้เดินสวนทางกับผู้หญิงมากเท่า

นักวิจัยแสดงให้เห็นว่ายีน avpr1a รุ่นต่างๆ มีอิทธิพลต่อการกระจายและความอุดมสมบูรณ์ของตัวรับ V1aR ในบริเวณสมองที่สำคัญต่อความทรงจำ จำนวนตัวรับ V1aR ที่ผลิตขึ้น “เปลี่ยนการใช้พื้นที่และความจงรักภักดีทางเพศของผู้ชาย” เฟลป์สแห่งมหาวิทยาลัยเทกซัสออสตินกล่าวสรุป

จำนวนของตัวรับ V1aR ในท้องนาตัวผู้ช่วยกำหนดว่ากลยุทธ์วิวัฒนาการใดที่ท้องนาตัวผู้ตามมา ซึ่งหนึ่งในนั้นตัวผู้พบคู่ที่มีศักยภาพหลายตัว แต่ใช้เวลาน้อยลงในการดูแลคู่ของตน หรือแบบที่ตัวผู้พบตัวเมียน้อยลงแต่เก็บสิ่งที่มีคู่สมรสคนเดียวไว้ที่บ้าน Alexander Ophir ผู้เขียนร่วม นักประสาทวิทยาด้านพฤติกรรมแห่งมหาวิทยาลัย Cornell กล่าวว่า มีการแลกเปลี่ยนพฤติกรรมแต่ละอย่าง “คนที่พยายามโกงก็โดนโกงเช่นกัน”

ผู้ชายพเนจรที่ความจำไม่ดีอาจพบผู้หญิงมากกว่าและมีโอกาสผสมพันธุ์กับคู่มากกว่าผู้ชายที่เกาะใกล้รัง แต่ในขณะที่ตัวผู้ที่ความจำเสื่อมอยู่นอกบ้าน พวกมันจะเปิดรังให้ตัวผู้ตัวอื่นมาเยี่ยมและเสี่ยงที่จะถูกภรรยามีชู้

ในขณะที่มนุษย์ไม่ใช่ตัวโวล แต่ข้อมูลเชิงลึกทางพันธุกรรมบางส่วนจากการศึกษานี้อาจนำไปใช้ทางคลินิกได้ในที่สุด Young กล่าว ยีน avpr1a “ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าส่งผลต่อการสร้างพันธะคู่ในมนุษย์” เขากล่าว หลักการทางวิทยาศาสตร์ของการศึกษานี้อาจนำไปใช้กับ “ยีนในบริเวณเฉพาะของสมองที่อาจส่งผลต่อความผิดปกติทางจิตเวชและปัญหาสุขภาพจิต”

สามารถอัพเดตข่าวสารเรื่องราวต่างๆได้ที่ greenstoneofheathcote.com